Abteilung:

Forschungseinheit:

Wald- und Umweltschutz

Bioindikation

Projektleitung:

Goerg - Günthardt Madeleine

Projekt-No.:

Projekt-Titel:

Projekt-Ziele:

Projekt-Dauer:

4.99.1161

Von der Zelle zum Baum: Wirkungsanalyse der Bodentoxizität auf Zell-, Organ-, Organismus- und ökosystemebene im Hinblick auf die Phytoremediation belasteter Böden mit Holzpflanzen.

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Ziel dieses Grossprojektes ist es, die Stoffflüsse in Modellökosystemen zu untersuchen und die Reaktionen von chronischen Belastungen durch die wichtigsten Schadstoffe (Zn, Cu, Pb, Cd evt. PCB, AC) sowie saurer Beregnung zu verfolgen, um die Risiken von Begrünungen/Aufforstung, Stabilisierung, kurz "Phytoremediation" von belasteten Böden und Deponien abzuschätzen. Ziel des Rahmenprojektes ist die optimale Planung, Durchführung und Auswertung der Experimente, die Koordination der Teilprojekte sowie die Synthese aller Erkenntnisse der Teilprojekte.

1999 - 2006

4.00.1165

Schwermetallallokation und strukturelle Veränderungen in Zellorganellen, Zellen, Geweben und Organen verschiedener Baumarten.

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im Hinblick auf Phytoremediation von belasteten Böden und Deponien (zusätzlich zur Mitarbeit für das Rahmenprojekt) werden folgende Reaktionen in den Modellökosystemen auf die Behandlungen (Oberboden mit oder ohne Schwermetalle Zn, Cu, Cd; Beregnung mit pH 5.5 oder 3.5; Unterboden neutral oder sauer) analysiert: - makroskopische Reaktionen der Bäume (Austrieb, Verzweigung, Blattsymptome und Verfärbungen) - Reaktionen von Organen und Geweben (Blattgrösse, Rinden- und Holzbildung) - quantitative artspezifische Allokationen der Schadstoffe in Zellen, Geweben und Organen - artspezifische Reaktionen zur Immobilisierung, Entgiftung durch Metabolisierung und Verlagerung der Schadstoffe in Zellen, Geweben und Organen bezüglich verschiedener Wurzelsysteme und Pflanzenalter - Unterscheidung der Behandlungen aufgrund makroskopisch und mikroskopisch-ultrastruktureller Merkmale von anderen Stressreaktionen (Erfahrung besteht mit erhöhtem O3, UV-B, CO2 und mit Nährstoffmangel) und im Zusammenhang mit biotischen Infektionen (Insekten oder Pilze, Teilprojekte Nr. 10 und 12) für eine Differentialdiagnose - Erkennen artspezifischer Barrieren in den Geweben, welche die Aufnahme und der Transport von Schwermetallen vermindern oder verhindern - Quantifizierung der Abwehrreaktionen (Phenolbildung, Oxalatbildung in Beziehung zur Entwicklung der Insekten und zum Streuabbau).

2000 - 2006

4.00.1173

Einflüsse von Bodenschadstoffen auf Wachstum, Konkurrenz und Physiologie verschiedener Baumarten mit Fokus auf die Schwermetallaufnahme pro Landfläche, Baum(-art) und Organ (Allokation)

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Um Grundlagen für die Beurteilung der Erfolgsaussichten/Risiken der Phytoremediation von belasteten Böden und Deponien mit Holzpflanzen zu liefern, sollen im vorliegenden Teilprojekt folgende Fragen beantwortet werden: Welche Schadstoffe werden in welchen Mengen und in welchen zeitlichen Raten in welche Organe der Pflanze aufgenommen? Unterscheiden sich diese Allokationsmuster zwischen den untersuchten Baumarten? Falls ja, sind diese auf unterschiedliche Biomasseallokation (bei ähnlichen Metallgehalten pro Masse) und/oder unterschiedliche Akkumulation in den Organen (z.B. in der Wurzel) zurückzuführen? Daraus sollen Vorschläge für die Verwendung/Entsorgung des früher oder später anfallenden Ernteguts auf solchen Flächen abgeleitet werden: zu erwartende Holzqualität, Schadstoffgehalt im Fallaub -> Recyclierung der Schad- und Nährstoffe ins Ökosystem -> beeinflusst die Schwermetallbelastung das Nährstoff-Recycling im (Modell)ökosystem?

2000 - 2006

4.01.1292

International Validation Centre for Ozone Injury

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We intend to establish the validation centre for central Europe to carry out: (i) the counselling and information of the national centres (ii) a quality control on pictorial and voucher samples (iii) differential diagnosis on leaf injury using microscopy in the samples supplied by the countries (iv) a collection of representative pictorial, voucher and microscopic analysis samples (v) a collection of seeds for checking later relevant unknown symptoms experimentally in OTC and climate chambers (vi) a database for the samples, their proceeding, interpretations and documentations (vii) a database for ozone injury assessments on Level II plots (Oracle) (viii) a European intercalibration course. Aside a knowledge transfer in favour of our European partners we intend to strengthen our institute as a research centre (i) for improved diagnostic tools (ii) about ozone symptoms in other European species (iii) about ozone symptoms at different sites and climates (iv) about confounding factors.

2001 - 2006